(57)【要約】【課題】  読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、該画像読取対象の画像を取得する画像読取方法及び画像読取装置に関し、確実に、かつ、操作性よく画像読取対象の画像を読み取れる画像読取方法及び画像読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明は、読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、該画像読取対象の画像を取得する画像読取方法において、画像取得ライン数が規定ライン数に達したか否かを判定するライン数判定手順と、ライン数判定手順で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達していないときには、読取部から前記画像読取対象が離れた状態が第１のライン数検出されたときに、読取部から画像読取対象が離れたと認識し、ライン数判定手順で画像取得ライン数が規定ライン数に達したときには読取部から画像読取対象が離れた状態が第２のライン数検出されたときに読取部から画像読取対象が離れたと認識する画像読取対象検出手順とを有することを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、該画像読取対象の画像を取得する画像読取方法において、
画像取得ライン数が規定ライン数に達したか否かを判定するライン数判定手順と、
前記ライン数判定手順で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達していないときには、前記読取部から前記画像読取対象が離れた状態が第１のライン数検出されたときに、前記読取部から前記画像読取対象が離れたと認識し、前記ライン数判定手順で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達したときには、前記読取部から前記画像読取対象が離れた状態が第２のライン数検出されたときに、前記読取部から前記画像読取対象が離れたと認識する画像読取対象検出手順とを有することを特徴とする画像読取方法。
【請求項２】
前記第１のライン数は、前記第２のライン数より大きいライン数であることを特徴とする請求項１記載の画像読取方法。
【請求項３】
前記取得したライン画像のうち、既に、取得したライン画像と近似したライン画像は破棄することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取方法。
【請求項４】
前記取得画像のライン数が所定ライン未満のときには、前記取得画像をエラーとすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の画像読取方法。
【請求項５】
読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、該画像読取対象の画像を取得する画像読取装置において、
画像取得ライン数が規定ライン数に達したか否かを判定するライン数判定手段と、
前記ライン数判定手段で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達していないときには、前記読取部から前記画像読取対象が離れた状態が第１のライン数検出されたときに、前記読取部から前記画像読取対象が離れたと認識し、前記ライン数判定手順で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達したときには、前記読取部から前記画像読取対象が離れた状態が第２のライン数検出されたときに、前記読取部から前記画像読取対象が離れたと認識する画像読取対象検出手段とを有することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像読取方法及び画像読取装置に係り、特に、読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、該画像読取対象の画像を取得する画像読取方法及び画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報処理の分野では、セキュリティの向上に伴って、指紋などを個人の識別情報として用いる傾向にある。これに伴って、各種指紋センサが開発されている。
【０００３】
指紋センサの一つとして、端面に接触した部分からの光を透過させ、非接触部分の光が吸収されるように光ファイバ束の端面を傾斜してカットし、光ファイバ束を透過した光を検出することにより、指紋の凹凸を検出する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この種の指紋センサのうちセンサに対して指をスイープさせることにより、指紋を読み取るスイープ型の指紋センサでは、指が読取窓から離れたことを検出することにより、指紋の読取を終了し、登録、認証など処理を行うようにしていた。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３００９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、使用者は、指紋を確実に読み取らせるために指を必要以上にスイープさせる傾向にあり、第１関節を通過して指紋画像が読み取られる場合がある。第１関節は凹状とされており、指が読取窓から離間する。従来の指紋センサでは、第１関節で指離れと認識して、画像読取を終了する。このため、正確に指紋を読み取ることができなかった。また、エラーなどとなり、再度、指をスイープさせる必要があり、操作性が悪かった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、確実に、かつ、操作性よく画像読取対象の画像を読み取れる画像読取方法及び画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、読取部に密着された画像読取対象をライン毎に読み取り、画像読取対象の画像を取得する画像読取方法において、画像取得ライン数が規定ライン数に達したか否かを判定するライン数判定手順と、ライン数判定手順で画像取得ライン数が規定ライン数に達していないときには、読取部から画像読取対象が離れた状態が第１のライン数検出されたときに、読取部から画像読取対象が離れたと認識し、ライン数判定手順で画像取得ライン数が規定ライン数に達したときには読取部から画像読取対象が離れた状態が第２のライン数検出されたときに読取部から画像読取対象が離れたと認識する画像読取対象検出手順とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、第１のライン数は、第２のライン数より大きいライン数であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、取得したライン画像のうち、既に、取得したライン画像と近似したライン画像は破棄することを特徴とする。
【００１１】
また、取得画像のライン数が所定ライン未満のときには、前記取得画像をエラーとすることを特徴とする。
【００１２】
なお、上記括弧内の参照符号は理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これによって請求の範囲が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ライン数判定手順で画像取得ライン数が前記規定ライン数に達していないときには、読取部から画像読取対象が離れた状態が第１のライン数検出されたときに、読取部から画像読取対象が離れたと認識し、ライン数判定手順で画像取得ライン数が規定ライン数に達したときには読取部から画像読取対象が離れた状態が第２のライン数検出されたときに読取部から画像読取対象が離れたと認識することにより、画像読取対象の読取部からの離間を確実に検出できる等の特長を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の一実施例のブロック構成図、図２は本発明の一実施例の斜視図を示す。
【００１５】
本実施例の画像検出装置１は、ラインセンサを用いた指紋検出装置であり、ラインセンサに対して直交する方向に指を移動させることにより、指紋を検出する装置であり、回路基板１１上に発光素子１２−１、１２−２、１２−３、導光ガイド１３、イメージガイド１４、受光装置１５、電子部品１６を搭載し、モールド樹脂１７により封止した構成とされている。なお、モールド樹脂１７は、カーボンなどが混入されており、光を通さない構成とされている。これによって、イメージガイド１４を伝搬しない不要な光が受光装置１５に入射することを防止している。
【００１６】
発光素子１２−１、１２−２、１２−３は、発光ダイオード（ＬＥＤ；light emitting diode）から構成されており、その発光部分が回路基板１１上に、矢印Ｘ方向に略等間隔となるように搭載されている。発光素子１２−１、１２−２、１２−３には、回路基板１１上に搭載された電子部品１６から構成される制御装置２１から駆動パルス信号が供給される。駆動パルス信号は、受光装置１５で検出された検出信号に応じてＰＷＭ（pulse width modulation）制御される。
【００１７】
発光素子１２−１、１２−２、１２−３から出射された光は、導光ガイド１３に供給される。導光ガイド１３は、発光素子１２−１、１２−２、１２−３から出射された光のうち、赤色成分を透過させる。導光ガイド１３を透過した光は、指の内部に入射する。指に入射した光は、指内の組織により乱反射される。これによって、指先が内部で発光しているようになる。指先からの光は、イメージガイド１４の一端面に供給される。
【００１８】
イメージガイド１４は、矢印Ｘ方向に配列された光ファイバ束から構成されており、導光ガイド１３に隣接して、導光ガイド１３に平行に配置されている。イメージガイド１４を構成する光ファイバは、コアの周囲にクラッドが形成され、さらに、クラッドの周囲に吸収体が形成された構成とされており、指紋の溝部分と山部分とを識別するためのイメージガイドとして作用する。
【００１９】
イメージガイド１４は、光ファイバが矢印Ｘ方向に配列され、固着された構成とされており、その一方の端面が、その中心軸に対して、角度を持って形成されている。イメージガイド１４の一方の端面の角度は、空気層（屈折率１．０）からの光がファイバを通して他端面に伝搬できず、かつ、指（屈折率１．５〜１．７）からの光がファイバを通して他端面に伝搬できる角度に設定されている。その角度は、例えば、ファイバのコアの屈折率１．６２、クラッドの屈折率を１，５２としたとき、９．９７°〜３１．６４°程度に設定されるのが理想的である。
【００２０】
このとき、端面の傾斜角は、光ファイバのコアとクラッドとの界面の不均一性などにより、これより大きい角度であっても指紋の溝部分と山部分との識別は可能である。例えば、イメージガイド１４の一端面の角度は、３０°〜６０°で検出が可能となる。なお、イメージガイド１４の一端面の傾斜角が大きい程、装置の小型化が可能となる。本実施例では、イメージガイド１４の一端面の傾斜角度を４０°程度に設定し、小型化を図っている。このため、漏光が生じる。このため、本実施例では、漏光の影響を考慮して検出を行っている。
【００２１】
上記構造のイメージガイド１４によれば、指紋の溝の部分では、イメージガイド１４の端面との間に間隙が生じ、光が空気からイメージガイド１４の端面に入射するため、光はイメージガイド１４の他方の端面には伝搬されない。また、指紋の山の部分では、イメージガイド２３の端面に密着しており、指の内部を通る光はイメージガイド１４を通りイメージガイド１４の他端面に伝搬されることになる。
【００２２】
したがって、イメージガイド１４の他方の端面から出射される光を検出することにより、指紋の溝の部分か、山の部分かを識別できる。イメージガイド１４の他端面には、イメージガイド１４を光が伝搬されたか否かを検出するための受光装置１５が配置されている。
【００２３】
受光装置１５は、複数の受光素子１５−１〜１５−ｎを矢印Ｘ方向にライン状に配列した構成とされている。受光素子１５−１〜１５−ｎは、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型光電センサやＣＣＤ（charge coupled device）センサなどの一定周期毎に電荷を蓄積するタイプの受光素子から構成されている。また、受光素子１１−１〜１１−ｎは、イメージガイド１４のピッチに比べて等しいか、大きいピッチで配列されている。
【００２４】
受光装置１５は、受光素子１５−１〜１５−ｎでイメージガイド１４の他端から出射された光を受光し、受光した光の光量に応じて電荷を蓄積する。受光素子１５−１〜１５−ｎに蓄積された電荷は、一定期間毎に検出信号として出力される。受光装置１５から出力された検出信号は、制御装置２１に供給される。
【００２５】
制御装置２１は、二値化回路３１及び制御部３２から構成される。
【００２６】
二値化回路３１には、受光装置１５の受光素子１５−１〜１５−ｎで検出された検出信号が順次に供給され、供給された検出信号を所定の閾値と比較して、二値化する。二値化回路３１で二値化された信号は、制御部３２に供給される。
【００２７】
制御部３２は、例えば、ＡＳＩＣ（application  specific integrated circuit）やＣＰＵ（central  processing unit）などにより構成されており、受光装置１５にその読み出しタイミングを制御するためのクロックなどを供給する。また、制御部３２は、検出装置３１のコンパレータ４２の出力に基づいて指紋の山と谷とで二値化された二値化画像を取得する。制御部３２で取得された二値化画像は、インタフェースを介してホスト装置に供給される。
【００２８】
次に制御部３２による画像読取処理について説明する。
【００２９】
図３は制御部３２の処理フローチャートを示す。
【００３０】
制御部３２は、ステップＳ１−１で指紋登録を行なうか指紋による本人確認を行なうかを判断している。指紋登録を行なうか指紋による本人確認を行なうかは、例えば、ホストコンピュータなどによる設定による。
【００３１】
制御部３２は、ステップＳ１−１で指紋登録を行なう場合には、ステップＳ１−２で画像取得処理を実行する。制御部３２は、ステップＳ１−２で画像が取得されると、ステップＳ１−３で取得された画像が良好か否かを判断する。取得された画像が良好か否かは、例えば、取得された画像のライン数に応じて判断している。３００ライン程度の画像を取得する場合には、例えば、取得された画像が２００ライン以上あるときには、良好であり、２００ライン未満のときには、良好ではないと判断している。
【００３２】
制御部３２は、ステップＳ１−３で取得した指紋画像が良好であると判断された場合には、ステップＳ１−４で取得した指紋画像を登録する。
【００３３】
また、制御部３２は、ステップＳ１−３で取得した指紋画像が良好でないと判断された場合には、ステップＳ１−５でエラー通知を行なう。
【００３４】
また、制御部３２は、ステップＳ１−１で指紋認証を行なう場合には、ステップＳ１−６で画像取得処理を実行する。制御部３２は、ステップＳ１−２で画像が取得されると、ステップＳ１−７で取得された画像が良好か否かを判断する。なお、画像の良好性の判断は、ステップＳ１−３と同様である。
【００３５】
制御部３２は、ステップＳ１−７で取得した指紋画像が良好であると判断した場合には、ステップＳ１−８で取得した指紋画像に基づいて指紋認証処理を実行する。指紋認証処理は、ステップＳ１−６で取得した指紋画像とステップＳ１−４で登録した指紋画像とを比較し、本人確認を行なう処理である。制御部３２は、ステップＳ１−９で、ステップＳ１−８の指紋認証処理の結果、本人確認が行なえたか否かを判定する。制御部３２は、ステップＳ１−９で本人確認が行なえた場合には、ステップＳ１−１０でホストコンピュータへのアクセスを可能とし、本人確認が行なえない場合には、ステップＳ１−５でエラー通知を行なう。
【００３６】
なお、制御部３２は、ステップＳ１−７で取得した指紋画像が良好でない場合には、ステップＳ１−５でエラー通知を行なう。
【００３７】
次に、ステップＳ１−２、Ｓ１−６の画像取得処理について説明する。
【００３８】
図４は制御部３２による画像取得処理の処理フローチャート、図５は本発明の一実施例の動作説明図を示す。
【００３９】
制御部３２は、ステップＳ２−１で画像の獲得を開始し、ステップＳ２−２で１ライン分の画像を取得すると、ステップＳ２−３で近似したラインを破棄する。近似したラインは、指Fの動きが緩やかであったり、止まっていたりしたときに同じ箇所を続けて読み取っている場合に発生する。このため、本実施例では、近似したラインを破棄することによりメモリ容量を削減するとともに、画像処理などを行なうことなく正確な画像が得られるようにしている。
【００４０】
制御部３２は、次に、ステップＳ２−４で取得したライン数が２５６ラインに達したか否かを判定する。制御部３２は、ステップＳ２−４で取得したライン数が２５６ラインに達した場合には、既に指F紋認証に十分なライン数の画像が取得できていると判断して、次に指離れを検出するために、ステップＳ２−５で指離れ状態が１６ライン以上連続したか否かを判定する。また、制御部３２は、ステップＳ２−４で取得したライン数が２５６ラインに達していない場合には、指F紋認証を行なうには画像のライン数が不十分であると判断し、この状態で検出される指離れは、指Fの先端ではなく、図５（Ａ）に示す状態から図５（Ｂ）に示すように第１関節に達したことによる指離れである可能性があると判断して、ステップＳ２−６で指離れ状態が２５６ライン以上連続したか否かを判定する。
【００４１】
制御部３２は、ステップＳ２−５で指離れ状態が１６ライン以上連続した場合には、指Fの先端による指離れであると判断して、処理を終了する。また、制御部３２は、ステップＳ２−５で指離れ状態が１６ライン以上連続していない場合には、ステップＳ２−１に戻って処理を継続する。
【００４２】
制御部３２は、ステップＳ２−６で指離れ状態が２５６ライン以上連続した場合には、指F先端、又は、指F紋読み取りを中止したと判断して、処理を終了する。また、制御部３２は、ステップＳ２−６で指離れ状態が２５６ライン以上連続していない、すなわち、指離れ状態が２５６ライン未満の場合には、第１関節による指離れであると判断して、ステップＳ２−１に戻って処理を継続され、図５（Ｃ）に示すように指Fの先端で指離れが発生したときに、指離れであると判断される。
【００４３】
以上により、本実施例によれば、取得ライン数が比較的少ない状態で、指離れが検出されたときには、第１関節などによる指離れであると判断して、画像の読み取りを続行され、第１関節より先端の指F紋を確実に取得することができ、途中で、エラー通知などが行われることなく、そのまま指F紋を読み取ることができる。よって、指F紋の読み取りの操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施例の斜視図である。
【図３】制御部３２の処理フローチャートである。
【図４】制御部３２による画像取得処理の処理フローチャートである。
【図５】本発明の一実施例の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  画像検出装置
１１  回路基板、１２−１〜１２−３  発光素子、１３  導光ガイド
１４  イメージガイド
１５  受光装置、１５−１〜１５−ｎ  受光素子、１６  モールド樹脂
２１、１１１  制御装置
３１  検出部、３２  制御部
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図２】
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